【医药学论文】脑出血的DDI含量的测定临床意义

 由于遗传、环境、饮食等各种原因，现今高血压患者越来越多，长期的高血压会造成患者心脑血管的疾病，其中由于高血压造成患者颅内出血，会危及生命或者造成患者机体很大的伤害。高血压性脑出血（hypertensive intracerebral hemorrhage，HICH)作为高血压患者常见的并发症，它是指在高血压情况下所发生非外伤性的脑实质内出血，具有高致残率、高致死率，高患病率的脑卒中类型。高血压患者在情绪激动、不规律服用降压药、血压控制较差或者劳累过度活动等各种原因下会引起脑血管的破裂，造成患者颅内出血，严重者可出现昏迷甚至死亡，而大部分患者此时会出现程度不同的神经功能损害，尤其是运动系统的损害，对患者以后的生活质量造成很大的影响。大量研究证明患者的神经功能损伤的原因包括脑出血后血肿占位效应、血肿分解产物和脑组织损伤后释放的血管活性物质等所致的局部脑血流量改变、血肿周围半暗带形成、颅内高压及凝血纤溶系统改变，该过程中生成了大量的凝血酶，造成高凝状态及纤溶亢进，机体大量的凝血酶经过复杂的病理生理反应，通过对血脑循环、微循环、中枢神经组织的直接损伤等造成了患者不同程度的神经功能的损伤。其中由于血管破裂及凝血酶在中枢神经系统中也有少量表达，伴随凝血酶产生，并由此而产生的一系列的病理生理反应，凝血酶可诱导神经细胞凋亡，参与炎症反应，诱发脑水肿产生，破坏脑脊液循环等，致使患者恢复期相应治疗效果不佳，并造成远期神经功能的损伤。HICH后神经功能损伤的具体机制尚未完全弄清。
　　在外源性或内源性凝血途径生成凝血酶原酶复合物，即FXa-FVa-Ca2+-磷脂复合物，继而激活凝血酶原形成凝血酶，此过程是一系列凝血因子相继激活的过程，每步反应都有放大效应，从而使整个凝血过程呈现出巨大的放大效应。可产生大量的凝血酶，然而机体也存在着抗凝物质，包括有血管内皮细胞合成的前列环素（PGI2）、一氧化氮（NO）、组织因子途径抑制物（tissue factor pathway inhibitor, TFPI）、凝血酶调节蛋白（thrombomodulin,TM）和组织型纤溶酶原激活物抗等抗凝物质。其中血液中的抗凝血酶III（antithrombin III）可以与血管内皮细胞合成的硫酸乙酰肝素蛋白多糖结合，灭活多种活化的凝血因子。并且机体还可通过纤维蛋白的吸附凝血酶、血流的稀释及单核巨噬细胞的吞噬作用起到抗凝作用。由此可以看出凝血及抗凝过程交织在一起。
　　　凝血酶（Thrombin，TB）是一种丝氨酸蛋白酶，它至少有三个相互独立的结合位点，为激活位点、阴离子结合位点和肝素结合位点。并且凝血酶具有Na+离子诱导的变构酶的特性，经研究凝血酶在血液中有两种构像，即'fast'型和'slow'型，'fast'型对纤维蛋白原、血小板受体PAR1有较高的选择性，负责凝血功能，'slow'型对蛋白质C有较高的催化活性。凝血酶的形成主要在凝血过程起中心作用，包括凝血过程的启动、放大血块的形成和终止。并且通过对纤溶系统的调控而间接影响血块的清除及对损伤组织的修复作用。在凝血过程中起启动，血块的形成和终止等重要作用。随着人们对凝血酶作用的不断认识已经证实小剂量的凝血酶对神经细胞有保护作用，可以使神经元和胶质细胞在低血糖、缺氧、外界损伤、营养剥夺和氧化应激等情况下免受损伤，并可以缩小神经组织的缺血范围，减轻脑水肿，促进神经细胞损伤修复。而大剂量的凝血酶会对神经组织造成伤害，不仅可以直接诱导神经细胞的凋亡，还可以启动一些炎性反应，在大量凝血酶的作用下体内包括白细胞介素-1（IL-1）、肿瘤坏死因子-α（TNF-α）、细胞间粘附分子-I(ICAM-I)、白细胞介素-6(IL-6)、干扰素-C(IFN-C)和氧自由基等表达升高，这样间接对神经组织造成伤害。凝血酶还可以破坏血脑屏障，使得毛细血管内皮细胞遭到破坏，使得血液和脑组织直接接触，启动炎症反应及补体系统，对神经细胞造成损伤和凋亡，造成脑水肿加重，进而使患者的神经功能造成损害。大量的凝血酶形成，就说明患者此时机体处于高凝状态，判断患者的病情程度，就可以通过了解患者机体得高凝状态程度来判断，作为临床判断病情及治疗效果的指标。直接测量凝血酶难度较大且凝血酶生物活性不稳定，这时就可以通过测定机体的D-二聚体含量而了解机体的高凝状态程度。
　　　纤溶系统是人体最重要的抗凝系统，该系统包括纤溶酶原(plasminogen)、纤溶酶原激活剂(plasminogen activator,)、纤溶酶(plasmin)、纤溶酶抑制物(plasmin activator inhibitor, PAI-1)。当纤维蛋白凝结块(fibrin clot)形成时，在纤溶酶原激活剂的存在下, 纤溶酶原激活转化为纤溶酶, 纤维蛋白溶解过程开始, 纤溶酶降解纤维蛋白凝结块形成各种可溶片段,形成纤维蛋白产物(FDP)，FDP由下列物质：X-寡聚体(X-oligomer)、D-二聚体(D-Dimer)、中间片段(Intermediate fragments)、片段E(Fragment E)组成。其中, X-寡聚体和D-聚体均含D-二聚体单位。在凝血酶作用下，使凝血蛋白原的两条链的氨基端分别释放出二个A肽和一个B肽而形成单体,在凝血因子XIII的作用下，一个纤维蛋白单体上ε-赖氨酞基与另一个纤维蛋白单体上的γ-谷氨酞基进行共价交联。在纤维蛋白原的羧基末端存在一个D区，上述发生的交联就存在于D区的γ链的羧基末端的398和406位氨基酸残基。而其他部位形成的氨基酸残基虽然也进行了交联，但是会被迅速降解掉。而缺乏因子XIII或末经凝血酶作用的纤维蛋白原在纤溶酶作用后,不会形成交联的纤维蛋白产物。而在凝血酶和因子XIII作用后形成的交联纤维蛋白在纤溶酶作用下可形成YY/DXD、YXD/DXY、DD/E、DY/YD以及DD碎片。D一D由D区的a、p、y组成,其分子量为154,000~202,000,易与E片段以1:1的形成构成稳定的复合物DD/E。(2)。
HICH后可以发现患者出现脑水肿的形成，并且脑水肿程度越重，机体的神经损伤越严重，研究者们已经发现BBB的破坏是脑水肿的重要因素之一，随着不断的研究表明，在脑水肿形成的过程中，BBB起着重要的作用，BBB的通透性增高使得脑水肿越严重。脑出血后脑水肿包括血管源性脑水肿和细胞毒性脑水肿[35]，这两种水肿相互影响。脑水肿的形成不是单纯的血肿压迫血管形成，而是由于血肿释放的一些物质引起的脑水肿。HICH后缺血缺氧的情况下，BBB遭到破坏，由于血液与脑组织直接接触，此时造成了脑组织的损伤，这样就造成了脑水肿。有人就提出来不仅在脑缺血性疾病中存在"缺血性半暗带"，在脑出血的患者血肿周围也存在"缺血性半暗带"。这种缺血性存在使得脑水肿加重。但根据各种实验及临床研究得出来的结论不同，尚不能对脑出血的血肿周期存在"半暗带"下定论。但可以肯定的是脑水肿确实与HICH后的脑缺血有关。脑水肿的形成与血肿释放的血浆蛋白有关，通过动物实验证明[36]在早期形成的水肿区中检测到血浆蛋白，而此时测得BBB完整，说明血浆蛋白来自水肿，而不是来自于BBB，这样组织间的血浆渗透压升高，使得脑内有更多的水分渗入其中，使得脑水肿加重。后该实验者有通过实验[37]通过将血肿周围周围血浆蛋白吸出，可以有效地减轻脑水肿。并且他们通过实验[38]抗凝剂的加入减少TB的产生，可以有效地阻止脑水肿的产生，这就是说明TB是形成脑水肿的重要因素。Xi G等[39]在动物实验中观察到大量的血红蛋白对神经细胞有毒性作用，大量的红细胞进入脑组织并未造成脑水肿，而是经过一段时间出现脑水肿，这就说明红细胞中的血红蛋白造成神经毒性作用，并因此产生了脑水肿。而对于血红蛋白的神经毒性作用，主要是由于它的分解或代谢产物产物有神经毒性作用，例如氧化后的氧和血红蛋白、血色素、铁离子、一氧化碳等，这些都可以造成脑损伤，从而引起脑水肿。除此之外还有补体系统，在HICH后出现炎性反应，继而激活补体系统，补体有溶解细胞的生物学效应，可以生成补体攻膜复合体（membrane attack complex, MAC），它可在细胞上形成小孔，使小的可溶性分子，离子及水分子自由透过细胞膜，但蛋白质等大分子难以逸出，导致水和离子内流，细胞内渗透压降低，细胞发生溶解。MAC不仅可以破坏红细胞，还可以插入神经细胞膜导致神经细胞的溶解，导致神经细胞的死亡。通过对BBB的内皮细胞的破坏，可以损伤BBB。通过动物实验发现[40]加入MAC的抑制剂补体激活抑制剂(N-乙酰肝素，N-acetylheparin），可以有效的减轻脑水肿。这就说明补体系统的激活是导致脑水肿进一步加重的重要原因。大脑中存在有阿片肽物质，该物质是具有类似吗啡生物活性的小分子肽类，在中枢神经系统的纹状体、下丘脑及缰核等处的神经细胞中可以产生，在HICH后内源性阿片肽升高，通过研究发现阿片肽含量的高低与脑水肿的程度成正比[41]。通过血红蛋白氧化形成的氧和血红蛋白可以增强血管紧张性，从而增加缩血管物质5-羟色胺（5-hydroxytryptamine，5-HT）的分泌，这样缩血管的物质作用下，血管收缩会使更多的水分进入脑组织当中，加重脑水肿的程度。炎性反应的发生产生许多炎性因子，这些银子都会促进神经细胞的凋亡，进而加重脑水肿，通过对动物脑出血模型的白介素抑制剂的使用，会减轻脑水肿[42]。由于凝血系统被激活，继而纤溶酶系统也会被激活，该系统被激活，由内皮细胞产生的产生的组织纤溶酶原激活物（tissue type plasminogen activator,t-PA）可以加重脑水肿，通过离体动物实验说明[43]经过对注入t-PA的血肿模型，经过对吸取血肿中的成分研究表明纤溶酶可以加重脑水肿及炎症反应。基质金属蛋白酶-9（matrix metalloproteinases，MMP-9）在脑水肿的发生也起到了一定作用，基质金属酶是一个大家族，因需要Ca2+、Zn2+等金属离子而得名。它受各种细胞因子调控，包括白介素-1（IL-1）、肿瘤坏死因子等激活其产生，MMP家族可降解细胞外基质成分，家族分为六类，包括胶原酶、明胶酶、基质降解素、基质溶解素、furin活化的MMP和其他分泌型MMP。MMP-9有降解细胞外基质，从而使细胞结构破坏，造成神经细胞的破坏，也导致BBB被破坏，从而造成脑水肿的继发性产生。而TB作为近几年来大家研究的重点，发现TB可以直接导致脑水肿， 由于TB可以直接诱导神经细胞的凋亡，并且TB对BBB也有破坏作用，可以直接导致患者脑水肿的产生及进一步加重。HICH后由于各种因子及TB的作用使得BBB通透性增高，近年来发现的一些因子，比如金属蛋白酶、血管内皮生长因子等，这些因子在BBB遭到破坏后表达呈现时间顺序性的增高或降低，使得脑水肿加重，这些复杂的因素交织在一起，具体相互关系还尚未弄清楚。在早期脑水肿中以细胞毒性脑水肿为主，在内源性及外源性凝血途径形成大量的凝血酶，使血液成为高凝状态。随后大量的凝血酶在凝血酶受体的作用下，在脑血管内皮细胞胞内引发细胞信号转导反应，干扰或抑制血管内皮细胞的正常代谢，导致细胞毒性脑水肿。而在脑出血的后期，凝血酶通过损伤血脑屏障，导致血脑屏障的通透性增加，在后期的脑水肿中主要是血管性脑水肿。在整个脑水肿过程中，TB都起到了重要作用。
6凝血酶抑制剂的应用
　　　由于人们已经渐渐意识到凝血酶对HICH患者的损害，运用合理的凝血酶抑制剂能够为治疗患者的一个有效方法。在凝血过程中，凝血酶是在这个过程中血栓形成形成起作用，凝血酶抑制剂就是通过与纤维蛋白结合，抑制凝血酶的活性，阻断纤维蛋白的形成，从而达到抗凝的作用。例如凝血酶抑制剂水蛭素不但能与凝血酶的活性位点结合，还能阻断凝血酶的催化位点，与纤维蛋白竞争，从而达到抗凝作用，治疗脑水肿、促进血肿周围的血管血流量、减轻炎症反应、阻止神经细胞凋亡，并有促进神经组织的修复、脑出血的血肿的吸收[44]。凝血酶抑制剂按来源可分为两种，即内源性凝血酶抑制剂及外源性凝血酶抑制剂。内源性凝血酶抑制剂是机体自身产生的，包括有丝氨酸蛋白酶抑制物、蛋白质C系统和组织因子途径抑制物。外源性凝血抑制剂包括有水蛭素及合成的衍生物阿加曲班、比伐卢定、水蛭肽等。根据作用机制不同又把凝血酶抑制剂分为直接凝血酶抑制剂和间接凝血酶抑制剂，直接凝血酶抑制剂包括水蛭素及合成的衍生物阿加曲班、比伐卢定、水蛭肽，间接凝血酶抑制剂包括肝素、低分子肝素、肝素样物质和硫酸肝素等。从2000年第一次运用凝血酶抑制剂阿加曲班进行临床试验[45]对于凝血酶抑制剂作用的评价证明凝血酶抑制剂可以有效地改善脑出血患者的脑水肿，并可以改善患者神经功能损伤程度。近年来，国内外不断有临床研究，运用凝血酶制剂水蛭素、阿加曲班等可改善脑出血后脑水肿的形成。并且根据Wagner KR等人的研究[46]脑包含一种特有的凝血酶抑制因子-蛋白酶连素-1(pro-teasenexin-1,PN-1),PN-1分子量为44kD,是生理状态下凝血酶的高效特异性抑制物。在脑内,PN-1主要由星形胶质细胞分泌。PN-1在成人脑内主要位于血管周围,起保护神经细胞免受外渗性凝血酶毒性损害的作用。以后有望提高PN-1活性，可以有效地抑制脑中凝血酶的生成，这样有助于改善ICH患者的生活质量。这些研究均能证明运用凝血酶抑制剂可有效地改善脑出血后的神经功能损伤。